| SYNOPSYS 光学设计软件课程二十:设计容易制造与加工的非球面
  A\Lr<{Jh   <=$rU232}在本课中,我们展示如何将球面替换成非球面,从而改善像质。 然后我们重新优化它,控制非球面与最接近球面(CFS)的RMS偏离,以便更容易制造。 )nJzSN=>$
 这是一个初始镜头,一个校正不佳的三片式镜头:
 (如果您想自己运行此案例,始镜头名为6.RLE。) D xe-XKNc.
 让我们做一个简单的优化运行。 首先,我们只使用球面。 这是MACro:
  h\/^Aa0  pI'8>_oFETCH 6 (_s;aK
 PANT zoR,RBU6
 VLIST RAD 1 2 3 4 6 sWp{Y.
 VY 1 TH 20 3 VY 2 TH G% o7BX
 VY 3 TH 20 3 %uh R'8"
 VY 5 TH 8y-e+
 VLIST GLM 1 3 Dp%5$wF)8
 END {bW"~_6}
 ,\BfmC_i
 AANT XCW+	pUX
 AEC        ; AUTOMATIC EDGE CORRECTION an-\k*w
 ACC        ; AUTOMATIC CENTER THICKNESS CONTROL FP.(E9
 N9`y,Cos0
 GNR .5 1 3 2 0 mipi]*ZfXE
 GNR .5 1 3 2 .5 ]lymY	_ >
 GNR .5 1 3 2 .7 BT&rp%NO6l
 GNR .5 1 3 2 1. >|v=Ba6R0
 GNR .5 1 2 1 0 l0eANB%Y=@
 GNR .5 1 2 3 0 &*X3ch
 GNR .5 1 2 1 1 5Xp$yX =
 GNR .5 1 2 3 1 kqjxJ5
 END #&;m<%
 C}x4#bNK
 SNAP            ; REQUEST SNAPSHOTS AS OPTIMIZATION RUNS ]R97n|s_
 SYNO 50        ; REQUEST OPTIMIZATION FOR 50 PASSES
 &gY;`*<
 镜头质量得到改善,但5阶球差和3阶球差没有得到平衡: emGV]A%nss
 转换成非球面。 将下面的命令行添加到PANT文件并重新优化。
  /E=h{|  _bN))9
3VY 1 G 3 j:3A;r\
 VY 1 G 6 p*A^0DN'Fn
 VY 1 G 10
 ~5-~q0Ge
 正如所期望的那样,现在镜头要好得多 - 但是非球面看起来如何? ASY列表给出了系数:
  P&qy.0  'e+-,CGdY\SPECIAL SURFACE DATA ?q+8	/2
 ______________________________________________________________________________ }`+O$0A
 SURFACE NO.   1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE *uk\O]
 G 3   -3.740105E-08 (R**4)  G 6    1.619749E-11 (R**6)  G 10   2.852988E-14 (R**8)
 FCsyKdM
 我们使用了22个G非球面系数项中的三个。 查看该表面与最贴近的球面的贴合程度(CFS)。 输入命令
  F2Nb5WT  z'5;f;ADEF 1 PLOT.
 zv$=*
 该图表显示与CFS有很大不同。 这可能难以准确控制。 让我们继续优化,是否能得到更容易制作的非球面。 在AANT文件中添加了这些行
  HV]~=Bw2I  `DU'wBM 0 100 CLINK a7QlU=\
 ADEF 1 k@'?"CP\Xq
 CD1 FILE 6 O[i2A(
 = CD1
 @c.11nfn`
 这里我们使用CLINK选项,它使优化程序运行下一个命令(在这种情况下为ADEF),然后从文件缓冲区中获取所需的数量。 (要了解此强大功能,请在中键入HELP CLINKCW)。 D'HL	/[@`
 SYNOPSYS已经有了这种分析的命令,如用户手册的第10.3.3节所述,但如果没有,你会怎么做? 本课程展示了如何使用其他功能来执行相同的操作,并且如果您想要执行没有命令的操作,最好知道如何使用其他功能。 fJSV)\e0
 加权因子100来自哪里? 非球面和CFS之间的RMS差异为0.00042,其他像差中最大的差异为0.045。 (要查看这些值,可以使用FINAL nb命令。我们输入FINAL 5,查看五个最大的像差,并得到下表(它位于FINAL ERROR列中)):
  o+)m}'T8  f4@#pnJ3poFINAL 5 d +*T@k]>M
 ABERRATION LIST ;XD>$t@
 NAME            TARGET         WEIGHT            RAW VAL.  FINAL ERROR   R. EFFECT AxG?zBTFx
 81                   0.0000000      0.9362033 SR        0.0140   0.130792E-01   0.028286 =RCfibT!C
 A    2  YC    0.70000   0.50000   0.83333   0.00000 {,nd_3"Vq
 0lvb{Zd
 103                   0.0000000      1.7262735 SR       -0.0070  -0.120986E-01   0.024204 7v4-hfN
 A    2  YC    1.00000   0.16667   0.50000   0.00000 
>tE,8
 C9"f6>i
 157                   0.0000000      1.1508490 SR        0.0141   0.162809E-01   0.043829 qiwQUm{
 A    1  YC    1.00000   0.25000   0.75000   0.00000  I(iGs	I
 ];YglHH
 161                   0.0000000      2.5733766 SR       -0.0064  -0.165815E-01   0.045462 T1g:gfw@
 A    1  YC    1.00000   0.25000  -0.25000   0.00000 ;iwD/=Y
 7;$L&X
 163                   0.0000000      1.1508490 SR       -0.0111  -0.127588E-01   0.026917 )[^:]}%r
 A    1  YC    1.00000   0.25000  -0.75000   0.00000
 ;n:H6cp
 因此,这种加权将使RMS偏离与最大光线像差的误差相当。 f"}0j|Gg
 我们如何找出要添加到AANT文件中的其他行?当ADEF命令运行时,它会将其部分输出的副本放入AI缓冲区。 运行该命令后,询问AI
  Z.cG`Km*  Aw_R
$BUFFER?
 ul5::
 看看放在哪里。
  	7+A-7ci  XH_qA[=c]BUFF? J\Oc]gi\L
 %>x0*T$$
 The current FILE BUFFER contains -Y!=Iw
4
 1    0.02051954  BEST FIT CV gvwCoCbb
 2    48.73404382  BEST FIT RD p!rGPyGC
 3    -5.38236122E-13  VERTEX SHIFT rsq'60
 4    0.50763222  VOL. REMOVED Vt$ $ceu
 5    0.00097815  PEAK DIFF. unbcz{&Hb[
 6    0.00031781  RMS DIFF.
 /ab K/8ZQ
 我们所需的RMS差异在位置6- 我们想要控制的数量。 所以我们运行这个新的优化,光扇图几乎没有变化。 现在非球面看起来像什么?
  xr1I8	5kM  O+3D
5*SYNOPSYS AI>ASY 37za^n?SG
 n=#[Mi $Y
 SPECIAL SURFACE DATA st1M.}
 ______________________________________________________________________________ XQJV.SVS
 SURFACE NO.   1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE sov62wuqU
 G 3   -3.290403E-08 (R**4)  G 6    1.879146E-11 (R**6)  G 10   3.012221E-14 (R**8) 2-B8>-
 I{X@<o}
 ADEF 1 PLOT
 s3fGX|;
 现在RMS差异仅为0.00018。 在这里,我们的镜头只有43%的非球面偏离,并且性能基本相同。 u0$5Fd&X
 现在调整加权因子可能是有意义的,分阶段增加它直到性能开始降低。 这可能会产生比上面更容易制作的镜头。 N]<~NG:6b
 通过拾取FILE 5,我们也可以控制峰值差异而不是RMS。将AANT命令更改为
  2Xk1AS   36D,el InM 0 50 CLINK .jG.90
 ADEF 1 f|HgLFx
 CD1 FILE 5 =,}!Ns{k
 = CD1
 Xb07 l3UG
 并重新优化。 现在峰值偏离较小,仅0.00031毫米。 8)Bn?6.
 制造这种非球面有多难? 让我们来看看:    ADEF 1 FRINGES 
=}1~~
 这是一个非常漂亮的柔和的非球面,只有一些条纹到最合适的球面。 条纹是双通的; 实际差异只是显示的一半。   a}I z
 使用这些工具,人们可以利用非球面元件,同时要确保它们易于制造。
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